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Allgemeines Strukturformel einer Peroxycarbonsäure (oben) und einer üblichen Carbonsäure (unten).

Das Peroxycarbonsäuren (ebenfalls Percarbonsäuren oder Persäuren genannt) bilden eine Klasse von organische Verbindungen was verstanden werden kann als oxidiert Form eines Carbonsäuren. Anstelle einer COOH-Gruppe besitzen sie eine COOOH-Gruppe.^[1] Wie die meisten Peroxide die reinen Peroxycarbonsäuren sind auch sehr empfindlich gegen null explosive Zersetzung. Allerdings nimmt die Explosivität mit zunehmender Größe des ab Alkyl- oder Arylgruppe. Die Peroxycarbonsäuren sind löslich in Wasser bis zu einer Kettenlänge von etwa 6 Kohlenstoffatomen. Bei größerer Kettenlänge wird die Lipophilie oben. Das aromatisch Peroxycarbonsäuren sind in den meisten organische Lösungsmittel löslich.

Synthese

Peroxycarbonsäuren werden durch Oxidation der entsprechenden Carbonsäure mit Wasserstoffperoxid. Die aromatischen Varianten werden aus den Säurechlorid und Wasserstoffperoxid im alkalischen Medium. Ein Beispiel ist die Synthese des stabilen 3-Chlorperoxybenzoesäure:

Eine alternative Synthese ist die Reaktion von a Aldehyd mit Sauerstoffgas. Das ist ein radikale Oxidation die jedoch andauert; die Peroxycarbonsäure ist also a Vermittler. Die weitere Reaktion erfolgt mit einem zweiten Äquivalent Aldehyd zur Carbonsäure. Dies ist das Baeyer-Villiger-Oxidation.

Funktionen und Reaktionen

Da Peroxycarbonsäuren instabil sind, werden sie vor Ort bereit. Die große Ausnahme hier ist 3-Chlorperoxybenzoesäure, die a kristallinsolide ist.

Epoxidierung

Peroxycarbonsäuren sind wichtige Reagenzien, auch in der Epoxidierung von Alkene (die sogenannte Prileschaev-Reaktion). Neben dem Epoxid entsteht auch die entsprechende Carbonsäure. Als Peroxycarbonsäure wird üblicherweise die stabile 3-Chlorperoxybenzoesäure verwendet. Andere potenziell nützliche Säuren sind Peressigsäure und Perameisensäure. Die Epoxidierung läuft wie folgt ab:

Das Interessante an dieser Reaktion ist, dass - da der eingebrachte Sauerstoff in der Peroxycarbonsäure elektronenarm ist - die elektronenreichen Alkene damit selektiv epoxidiert werden können.

Weiterhin werden Peroxycarbonsäuren bei der Baeyer-Villiger-Oxidation als Oxidationsmittel.

Säure-Basen-Aktivität

Peroxycarbonsäuren sind im Allgemeinen schwache Säuren, machen sie zum Beispiel mit Wasser ein Säure-Base-Reaktion engagieren. Dabei entstehen Carbonsäure und Wasserstoffperoxid: